DE2551516B2 - Hydropneumatic single-tube vibration damper, especially steering damper - Google Patents
Hydropneumatic single-tube vibration damper, especially steering damperInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydmpneumatisehen Einrohrschwingungsdämpfer, insbesondere Lenkungsdämpfer, mit einem teilweise mil Druckgas und Arbeitsflüssigkeit gefüllten Dämpierzylinder. einem darin im Bereich der Arbeitsflüssigkeil verschieblich gelagerten Arbeitskolbcn mit Dämpfungsventilen, einer durch das eine Zylinderendc abdichtend hindurchgeführten Kolbenstange und einer zwischen dem Druckgasraum und dem Arbeitskolbcn noch im Bereich der Arl>eitsflüssigkeit fest eingebauten Zwischenwand, die mit während der Aus- und Einfahrbewegungen der Kolbenstange abwechselnd öffnenden Ventilen verschen ist. wobei die .Schließkraft des während der jeweiligen Ausfahrbewegung der Kolbenstange öffnenden Zwischenwandventils annähernd gleich dein Produkt aus Gasdruck und wirksamem Querschnitt dieses /.wischfnwandvcntils ist.The invention relates to a hydraulic pneumatic system Single-tube vibration damper, especially steering damper, with a damping cylinder partially filled with pressurized gas and working fluid. one therein in the area of the working fluid wedge displaceably mounted working pistons with damping valves, one through the piston rod sealingly passed through one cylinder end and one between the compressed gas space and the working piston still firmly built-in partition in the area of the working fluid with valves that open alternately during the extension and retraction movements of the piston rod is. the closing force of the opening during the respective extension movement of the piston rod Partition wall valve is almost the same as your product from the gas pressure and the effective cross-section of this wiper wall valve.
Hydropnctiniatischc Imrohrsch .«. mgiingsdämpfer obiger An MmI z.B. durch du· DE-AS HW'iMh. das DE-GM IhWi'lfi, die DE-PS 8 7.' 74! mi, I tin- DE-PS I lt5 f-) 1S Ιι· kamit. wobei das Druckgas oder stattdessen ;HK'h eine '■ Jriickfcd'T '.im ds-r Λ: -citsfliissickiMl durch eine Membran oder einen Ausgleichskolben getrenn; ist, die für den notwendigen Ausgleich des jeweils verdrängten Kolbenstangenvolumens sorgen. Soweit solche Einrohrschwingungsdämpfer insbesondere fürHydroponctiniatiic Imrohrsch. " mgiingsuffler above An MmI e.g. by du · DE-AS HW'iMh. the DE-GM IhWi'lfi, the DE-PS 8 7. ' 74! mi, I tin- DE-PS I l t5 f-) 1S Ιι · kamit. where the compressed gas or instead; HK'h a '■ Jriickfcd'T' .im ds-r Λ: -citsfliissickiMl separated by a membrane or a compensating piston; which ensure the necessary compensation of the respectively displaced piston rod volume. As far as such single-tube vibration dampers in particular for
■' Kraftfahrzeug-Lenkungsdämpfer bestimmt sind, sind sie nur mit unter geringem Druck stehendem Gas gefüllt bzw. mit einer schwachen Druckfeder versehen, so daß auch die Arbeitsflüssigkeit unter entsprechend niedrigem Druck steht bzw. praktisch drucklos ist. tDas ist■ 'Motor vehicle steering dampers are intended, they are only filled with gas under low pressure or provided with a weak compression spring, so that the working fluid is also under correspondingly low pressure or is practically depressurized. tThis is
1(1 speziell bei Lenkungsdämpfern insofern von Vorteil, als dadurch nur eine geringe oder gar keine Austrittskraft auf die Kolbenstange hervorgerufen wird, die durch die Reibungskräfte zwischen Kolbenstange und Kolbensuingendurchlrillsdichtung am entsprechender. Dämp- 1 (1 is particularly advantageous for steering dampers, as this produces little or no exit force on the piston rod, which is caused by the frictional forces between the piston rod and the grooved piston ring seal on the corresponding.
1^ f:rzylinderende kompensiert wird. Die dabei in der Zwischenwand vorhandenen Ventile arbeiten ähnlich wie die bei Zweirohrdämpfern vorhandenen Bodenventile, deren während der jeweiligen Ausfahrbewrgungen der Kolbenstange wirksames Ventil verhältnismäßig 1 ^ f: cylinder end is compensated. The valves present in the partition work similarly to the base valves present in twin-tube dampers, the valve of which is relatively effective during the respective extension movements of the piston rod
-" leicht öffnet, wohingegen das andere, also während der jeweiligen Eirtfahrbewegiing der Kolbenstange wirksame Ventil stärker vorgespannt ist. Diesen vorbekannten Lenkungsdämpfern mit Zwischenwandvcntilen haften aber alle übrigen bei drucklosen oder druckarmen- "opens slightly, whereas the other, i.e. during the respective Eirtfahrbewegungiing of the piston rod effective Valve is more preloaded. Adhere to these previously known steering dampers with intermediate wall valves but all the rest for pressureless or low-pressure
-'''» Schwingungsdämpfern auftretenden Mangel an, wie insbesondere fehlende Kavitationsverhinderung bzw. Verschäumungsfreihiit. geringe Temperaturbeständigkeit und mangelnde Kraftschlüssigkeit.- '' '»Vibration dampers occurring lack of how in particular a lack of cavitation prevention or foaming freedom. low temperature resistance and lack of frictional connection.
Daher ist man auch bereits dazu übergegangen.That is why it has already been started.
speziell für Lenkungsdämpfer hydropncumatische Einrohrschwingungsdamprer mit hoch vorgespanntem Druckgas zu verwenden, insbesondere auch solche, die. wie etwas nach der DE-AS 11 18b23. zwischen dem Druckgasraiim und dem Arbcitsflüssigkeitsraum mithe r specially hydropncumatische for steering damper Einrohrschwingungsdamp with highly toughened compressed gas to be used, in particular those which. like something according to DE-AS 11 18b23. between the Druckgasraiim and the working fluid space with
'"> einem an der Dänipferzylindcrwandung abdichtend verschieblich geführten Trennkolbcn versehen sind und bei denen die Arbeiisflüssigkeit ständig unter einem Druck von mindestens 5 aiii sieht. Diese bekannten Druckgas-Einrohrschwingunfisdam^er. die keine mi.'"> sealing one on the Dänipferzylindcrwandung displaceably guided separating piston are provided and where the working fluid is constantly under one Pressure of at least 5 aiii looks. These well-known pressurized gas single-tube vibration dams. the no mi.
in Ventilen versehene Zwischenwand besitzen, zeichnen sich vor i'.llem durch hohe Krafischlüssigkcii. wcitestgehcndc Verschäumungsfrciheii und Temperaturbeständigkeit aus. so daü sie zur gedämpften Abstützung bzw. Aufhängung von Eahr/cugrädern in zunehmendemhave an intermediate wall provided in valves, draw in front of all by high Krafischlüssigkcii. wcitestgehcndc Freedom of foaming and temperature resistance. so that they act as a cushioned support or Suspension of Eahr / Cugras in increasing
■'"> Umfang verwendet werden. Demgegenüber haben diese Diuckgasdämpfcr aber die Eigenschaft, daß der hohe Ciasdruck eine entsprechend hohe Austrittskr.iit auf die Kolbenstange ausübt. Das kann in Sonderfällen, spc/iell bei der Verwendung als Lenkungsdämpfer, sich■ '"> scope can be used this Duckgasdämpfcr but the property that the high cias pressure a correspondingly high exit force exerts on the piston rod. This can in special cases, spc / iell when using it as a steering damper, yourself
'<i recht störend bemerkbar machen, da die Kolbenstangen-Austriltskraft die Lenkung im Sinne einseitiger Beaufschlagung störend beeinflußt.'<i noticeable quite annoyingly, since the piston rod exit force the steering in the sense of unilateral admission has a disruptive effect.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hy dropneu ma tischen Einrohrschwingungsdämp-The invention is therefore based on the object a hy drop new matic single-tube vibration damping
y> fcr. insbesondere Lenkungsdämpfer, zu schaffen, der die Vorzüge der I lochdruckdämpfer mit denen der Niederdruck- oder Drucklos-Dämpfer unlcr gleichzeitiger Vermeidung von deren Nachteilen vereinigt, bei dem also die Kavitationsgefahr verringert ist und y> fcr. in particular steering damper to create, which combines the advantages of the I-hole pressure damper with those of the low-pressure or pressureless damper and at the same time avoiding their disadvantages, so in which the risk of cavitation is reduced and
M) (rolzdem keine Kolbcnstangen-Austrittskraft auftritt. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Einrohrschwingungsdämpfer der eingangs erwähnten Gattung crfindnngsgcrnäß dadurch gelost. daß das Druckgas unlcr Hohlraumbildung π der Arbcitsflüssigkcit '.erM) (rolzdem no Kolbcnstangen outlet force occurs. This object is achieved by starting from a crfindnngsgcrnäß Einrohrschwingungsdämpfer the above-mentioned genus. That the pressurized gas unlcr cavitation π of Arbcitsflüssigkcit '.he
*'· meidendem Hochdruck steht und die SchlieUkraft des während der Ansfahrbcwcg'ingcn der Kolbenstange öffnenden /wischenwandventiis größer als die Schlicßkraft des anderen, bei der jeweiligen l.mfahrbeweining* '· Avoiding high pressure and the closing force of the while the piston rod is being approached opening / wischenwandventiis greater than the closing force of the other, at the respective l.mfahrbeweining
jer Kolbenstange öffnenden Zwischenwandventils ist. Das bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange wirksame Ztvischenwandventil ist dabei so stark vorgespannt, daß es im Ruhezustand des Dämpfers der *um Abheben der beweglichen oder flexiblen Ventilmittel vom Ventilsitz notwendigen, vom hohen Gasdruck hervorgerufenen großen Öffnungskrall widersteht. Weil dabei die zwischen Koibenstangenumfang und kolbenstangendichtung am betreffenden Zylinderende auftretende Reibungskraft als die Ausfahrbewegung der Kolbenstange zusätzlich behindernde Kraft hinzukommt, kann die Schließkraft dieses Zwischenwandventils auch etwas kleiner als das Produkt aus wirksamem Ventilquerschnitt und hohem Gasdruck sein. Auf diese Weise kommt man zu einem Gashochdruck-Schwingungsdämpfer, bei dem im ausgebauten Zustand die Kolbenstange überraschenderweise nicht in ihre Endstellung ausfährt, sondern in jeder beliebig eingestellten Ausfuhrlage verharrt.each piston rod is opening partition valve. This happens when the piston rod is extended effective Ztvischenwandventil is so strongly biased that it is in the rest state of the damper * to lift off the movable or flexible valve means Resists the large opening claw required by the valve seat and caused by the high gas pressure. Because it is between the piston rod circumference and the piston rod seal at the relevant cylinder end occurring frictional force as the extension movement of the piston rod is added to the force that hinders the extension, the closing force of this partition valve can also be somewhat smaller than the product of effective Valve cross-section and high gas pressure. This is how you get a high-pressure gas vibration damper, surprisingly, when the piston rod is not in its end position when it is removed extends, but remains in any set export position.
Die Zwischenwand kann wie beim bekannten Einrohrschwingungsdämpfer nach der DE-PS 11 95 615 aus einer an der Dämpferzylinderwand be/estigttn Ventilscheibe bestehen, die mit auf zwei konzentrischen Kreisen gelegenen, jeweils durch Ventilfederscheiben abgedeckten Ventilbohrungen versehen ist. deren innenliegende, sich während der jeweiligen Ausfahrbewegung der Kolbenstange öffnen. Vorteilhaft ist dabei die Ventilscheibe aber mittels eines O-Rings umfiingsmäßig abgedichtet an der Zylinderwand durch an letzterer vorhandene sickenförmige Ausprägungen befestigt, wobei ihre inneren Ventilbohrungen durch ein zentral eingespanntes Veniil-Federscheibcnpaket mit entsprechend großer Schließkraft abgedeckt sind.As with the known single-tube vibration damper according to DE-PS 11 95 615 from one attached to the damper cylinder wall Valve disc consist, which are located on two concentric circles, each by valve spring washers covered valve bores is provided. their internal ones, which are located during the respective extension movement open the piston rod. However, the valve disk is advantageous in terms of its circumference by means of an O-ring sealed on the cylinder wall by bead-like features on the latter attached, with their inner valve bores through a centrally clamped valve spring washer package with are covered accordingly large closing force.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispieie nach der F.rfindung dargestellt. Dabei zi:igtIn the drawing are exemplary embodiments according to Invention shown. Thereby zi: igt
("ig. 1 einen hydropncimiatischen Einrohrschwingungsdämpfer mit durchgehend gleichbleibendem Zyiinderdurchmesser in senkrechtem Schnitt,("Fig. 1 a hydraulic single-tube vibration damper with continuously constant cylinder diameter in vertical section,
F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch die mit Ventilen versehene Zwischenwand in vergrößerter Darstellung undF i g. 2 shows a vertical section through the partition provided with valves in an enlarged manner Representation and
F i g. 3 einen Dämpferzylinder entsprechend Fig. I. jedoch mit im Druckgas-Hereich im Durchmesser vergrößertem Zylinder.F i g. 3 a damper cylinder according to Fig. I. but with a cylinder with an enlarged diameter in the compressed gas range.
Der abgebildete Einrohrschwingungsdämpfer besteht aus dem Zylinder I, der teilweise nvi Druckgas 2 und Arbeitsflüssigkeit 3 gefüllt ist, sowie weiterhin aus dem mit Dämpfungsvcntilen versehenen Arbeitskolben 4 Lind der damit verbundenen Kolbenstange 5. die am Zylinderende durch die hier vorhandene Kolbenstangendichtung 6 glcitvcrschicblich geführt nach außen austritt, wo sie mit einer durch den Puffer 7 abgefedert gelagerten Befestigungshülsc 8 und dem Befestigungsring 9 verschen ist. Am anderen Ende I" ist der Dämpferzylinder durch das Endstück 10 verschlossen, das ebenfalls mit einem Befestigungsring 9 mit Puffer 7 und darin sitzender Befestigungshülse 8 versehen ist. Der Druckgasraum 2 ist gegenüber dem Arbeitsflüssigkeitsraum durch einen Trennkolben !I abgeteilt, der über den O-Ring 12 abdichtend gleitverschieblich im oberen Teil des Dämpferzylinders geführt ist. Der Druck im Gusraum 2 kann bis zu 30 atü und weit höher betragen.The single-tube vibration damper shown consists of the cylinder I, which is partially filled with compressed gas 2 and working fluid 3, and also from the working piston 4 and the associated piston rod 5, which is provided with damping valves, and which exits at the end of the cylinder through the piston rod seal 6 provided here where they du r ch the buffer 7 cushioned mounted Befestigungshülsc verschen 8 and the fastening ring 9 with a. At the other end I "the damper cylinder is closed by the end piece 10, which is also provided with a fastening ring 9 with a buffer 7 and a fastening sleeve 8 seated therein. The compressed gas space 2 is separated from the working fluid space by a separating piston! ring 12 is guided sealingly slidable in the upper part of the damper cylinder. the pressure in the Gusraum 2 can be up to 30 atm and be much higher.
Zwischen dem abdichtenden Trennkolben 11 und dem Arbeitskolben 4 ist die als Ventilsrheibe ausgebildete Zwischenwand 13 vorgesehen, die über den O-Ring t4 und die sickenförmigen Einprägungen 15 in der Zylinderwand befestigt ist. Diese Zwischenwand ist vorteilhaft von der in Fig. 2 im vergrößerten Maßstab dargestellten Beschaffenheit. Sie ist mit auf zwei konzentrischen Kreisen gelegenen Ventilbohrun^on 16, 17 versehen. Während die Ventilbohrungen 16 durch eine schwach vorgespannte bzw. wenig biegesteife Venlilfederscheibe 18 abgedeckt bzw. gesteuert sind, werden die inneren Ventilbohrungen 17, die jeweils während der Ausfahrbewegungen der Kolbenstange 5 von der Arbeitsflüssigkeit 3 durchströmt werden, durch ein verhältnismäßig dickes Ventil-Federscheibenpaket 19 abgedeckt bzw. gesteuert. Diese Ventilscheiben 19 liegen mit ihrem Umfangsrand auf de^ Ventilscheibenrand 13' mit so hoher Schließkraft auf, daO sie trotz des hohen Gasdruckes im Raum 2 und damit auch im Arbeitsflüssigkeitsraum 3' im Ruhezustand des Dömpfers nicht öffnen. Sie verhindern damit, daß auf die Kolbenstange 5 eine ihrem Querschnitt und dem Gasdruck entsprechende Austrittskraft wirkt. Diese wird vielmehr durch die Ventüfederscheiben 19 praktisch vollständig kompensiert. Auf diese Weise werden beim Einsatz des erfindungsgemäß beschaffenen Schwingungsdämpfers als Lenkungsdämpfer entsprechend störende Beeinflussungen der Lenkung vermieden.Between the sealing separating piston 11 and the working piston 4 is the valve disk designed as a valve disk Intermediate wall 13 provided over the O-ring t4 and the bead-shaped impressions 15 in the Cylinder wall is attached. This partition is advantageous from that in Fig. 2 on an enlarged scale depicted condition. She's on two valve bore 16 located in concentric circles, 17 provided. While the valve bores 16 are weakly pretensioned or not very rigid Valve spring washer 18 are covered or controlled, the inner valve bores 17, respectively are traversed by the working fluid 3 during the extension movements of the piston rod 5, through a relatively thick valve spring washer package 19 covered or controlled. These valve disks 19 lie with their peripheral edge on the valve disk edge 13 'with such a high closing force that it opens in spite of the high gas pressure in space 2 and thus also in the working fluid space 3 'when the damper is at rest Do not open. You prevent so that on the piston rod 5 one of their cross-section and the The exit force corresponding to the gas pressure acts. Rather, this is achieved by the valve spring washers 19 practically fully compensated. In this way, when using the inventively created Vibration damper as a steering damper correspondingly disruptive influences on the steering avoided.
Da die stark vorgespannten Ventil-Federscheiben 19 im Zwischenwand-Ventil einen nur unwesentlichen Beitrag zur Dämpfung während der jeweiligen Ausfahrbewegungen der Kolbenstange 5 liefern, werden die entsprechenden Dämpfungsventile 4' im Arbeitskolben 4 entsprechend stärker eingestellt als die während der Einfahrbewegungen der Kolbenstange wirksamen Dämofungsventile 4".Since the highly preloaded valve spring washers 19 in the partition valve are only insignificant Contribute to the damping during the respective extension movements of the piston rod 5, the corresponding damping valves 4 'in the working piston 4 adjusted accordingly stronger than that during the Retraction movements of the piston rod effective damping valves 4 ".
Der in F i g. 3 dargestellte Einrohrdämpfer entspricht in allen wesentlichen baulichen Merkmalen dem in Fig. I dargestellten. Er unterscheid sich davon lediglich dadurch, daß bei ihm zwecks Erzielung einer kürzeren Baulänge der Dämpferzylinder 1 im Bereich des Trennkolbens M einen größeren Durchmesser besitzt. Dadurch steht für den Kolbenstangen- und Temperatur-Volumenausgleich ein entsprechend größerer Raum zur Verfügung, der eine entsprechende Rohrlängen verkürzt; ng erlaubt.The in F i g. 3 corresponds to the mono-tube damper shown in all essential structural features that shown in FIG. He is different from it only in that in order to achieve a shorter overall length of the damper cylinder 1 in the area of the separating piston M has a larger diameter. This stands for the piston rod and Temperature volume compensation a correspondingly larger room is available, which has a corresponding Pipe lengths shortened; ng allowed.
F.s versteht sich, daß der neue Schwingungsdämpfer anstelle eines beweglichen Trennkolbcns auch mit an>'cri.,i Trennorganen ausgerüstet sein kann, die seine beliebige Einbaulage ermöglichen. Für den Fall, daß es darauf nicht ankommt, der Dämpfer also lediglich in der dargestellten senkrechten oder annähernd senkrechten I .agc eingebaut wird, kann auf ein Trennorgan 11 sogar ganz verzichtet werden.It goes without saying that the new vibration damper, instead of a movable separating piston, also comes with an> 'cri., i can be equipped with dividing organs, which his allow any installation position. In the event that it doesn't matter, the damper is only in the illustrated vertical or approximately vertical I .agc is installed, can even on a separating element 11 can be dispensed with entirely.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
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---|---|---|---|
8230 | Patent withdrawn |